Xã Thiệu Quang nằm ở phía đông bắc của huyện Thiệu Hóa, thuộc hữu ngạn sông Mã.

• Phía đông giáp các xã Hoằng Khánh và Hoằng Xuân, huyện Hoằng Hóa (ranh giới tự nhiên là sông Mã).
• Phía nam giáp xã Thiệu Thịnh, huyện Thiệu Hóa.
• Phía tây giáp các xã Thiệu Hợp và Thiệu Giang, huyện Thiệu Hóa.
• Phía bắc giáp các xã Định Thành và Định Công, huyện Yên Định.

Đây là địa phương có tuyến Đường cao tốc Ninh Bình – Thanh Hóa đi qua đang được xây dựng.